LG-IRE01型工業機器人綜合實訓平臺（國產埃夫特）

LG-IRE01型工業機器人實驗平臺（埃夫特）是專門針對工業機器人領域的一套實訓實驗教學系統，按照模塊化結構進行設計，主要由六關節工業機器人、PLC模塊、電氣控制系統等組成，可進行工業機器人相關技術開發、維護維修、示教等方面專項實訓教學，能夠完成關鍵設備的特性和參數設置、工業機器人手動控制及基本參數設置、工業機器人IO通信及PLC信息交互、工業機器人單軸運動與線性運動控制、工業機器人工具TCP參數標定、工業機器人工件坐標系參數標定及多坐標系切換、基于關鍵點的軌跡編程、模擬碼垛工藝應用編程、工業機器人與PLC的通訊與聯調、觸摸屏控制應用等實訓任務。
一、工業機器人參數要求

1.埃夫特E3-600機器人本體
（1）串聯6關節且本體防護等級不小于IP40；
（2）重復定位精度：≤±0.02mm；
（3）工作半徑：不小于590mm；
（4）有效荷重：不小于3 kg；
（5）集成信號源與氣源：手腕設不少于10路信號及不少于4路空氣（5 bar）；
（6）各軸運動范圍//速度：J1軸 ±170°/400°/sec；J2軸 +85°/-135°/300°/sec；J3軸+185°/-65°//520°/sec；J4軸±190°//500°/sec；J5軸±130°//530°/sec；J6軸±360°/840°/sec；
2.機器人控制系統
（1）控制系統具有8路數字量輸入（3個捕捉功能）PNP，24VDC光電耦合；8路數字量光電耦合輸出（每一路最大輸出電流為0.5A）PNP，24VDC；1路增量式編碼器輸入；
（2）控制系統支持最多32軸插補，通過現場總線CANOPEN或者ETHERCAT進行驅動；
（3）通信模塊擴展：不少于2個通信模塊，支持I/O等模塊擴展；
（4）通信端口類型：不少于2個以太網，支持Modbus/TCP，Profibus DP（從站）。
二、實訓臺及相關配件
（1）整個平臺為立式結構，主要框架和工作面采用工業鋁型材搭建，電器柜可以安裝工控機、IO口擴展板、電磁閥安裝位置、變頻器安裝位置、PLC安裝位置，電氣接線部分為抽屜式結構，便于接線，預留擴展區域，便于設備的擴展。工作平臺為可以靈活安裝各功能模塊的導槽式或矩陣螺絲孔式。尺寸：≥2100mm×1000mm×900mm；材料：鋁合金+鋼板；平臺面板為多用途可擴展設計方式，擴展靈活；采用氣動夾具：最大負載能力：≥3kg；最大抓取范圍：≥15cm×15cm；最高抓取精度：≥1mm；帶安裝機架。
（2）觸摸屏：≥7英寸；液晶顯示屏分辨率：≥800×480；組態：嵌入式組態；提供與PLC通訊相配套的端口線和工控機連接的端口線。
（3）物料：尺寸：≥50mm×30mm×15mm；材料：金屬材質；數量：≥10個。
（4）PLC：集成≥16路輸入和≥16路輸出IO口；內置≥64K大容量的RAM存儲；內置高速處理≥0.065μS/基本指令；控制規模：≥32 I/O點；內置獨立≥3軸100kHz定位功能：提供相關電氣連接線與附屬器件。
（5）氣源氣路：采用無油靜音氣泵或集中氣源供氣；配有調壓過濾器、氣路等氣動元件；排氣壓力：≥0.7Mpa；流量：≥20L/min；噪音量：≤70dB。
★投標時提供工業機器人實訓平臺省級或以上檢測單位出具的檢測報告。
三、主要功能板塊
1、分揀搬運碼垛：配備圓形、三角形、方形等物料模板；機器人可精準完成各種形狀物料分揀搬運；可擴充配置視覺組件，選配視覺條件下可完成全自動分揀（含顏色、位置、坐標、角度等識別）；

2、運動軌跡模塊：TCP練習區主要作為工業機器人的基礎學習環節，能動態直觀的體現出TCP示教的重要性和示教的精度，能夠自由更換示教尖端；可實現TCP標定練習，提供TCP標定用錐形教學塊；可實現基本軌跡編程練習，提供三角形、方形教學軌跡；可實現復雜軌跡編程練習，提供曲線教學軌跡；

3、流水線模塊：流水線應用場景與工廠實際物流情況相似，可進行機器人點位示教編程與調試，可根據學習內容不同而設置不同挑選形式，可根據工件不同采用不同的夾取夾具。

4、立體倉庫：存儲自動裝配工件；倉位數量：≥3列3層9個；倉位承重：≥2Kg；倉位尺寸：≥100mm×70mm×80mm；外形尺寸：≥350mm×180mm×450mm；工件種類：≥3種9個；工件模塊包括自動裝配母件、子件等。

5、工業機器人末端安裝電磁吸盤，可匹配多種夾具。同時至少配備4種工裝夾具，夾具有專門的工具架安放，每個夾具的負重至少在3kg以上。按照實訓項目的要求可分別配合工業機器人完成物料夾取、軌跡模擬、寫字繪圖等工作。

★6、云智能實驗室安全管理系統
本平臺將無線傳輸、信息處理等物聯網技術應用用于自動化遠程控制。設備端運行狀態、數據參數等上傳至云平臺。物聯網系統的傳感層、傳輸層和應用層關聯掌握數據與分析數據。
(1)電壓、電流等模擬量數據顯示。
(2)輸入開關監控，輸出開關等數字量控制。
(3)遠程控制啟停狀態，給定輸出電壓值的。
(4)顯示輸入輸出電壓值的歷史數據
(5)可按照日期、日間進行查詢歷史數進行查詢。
(6)報警信號為PLC主機模擬量采集數值或者開關量可以自由設定，如當模擬量輸入超過設定電壓時產生報警，通過物聯網自動化應用軟件將報警信號上傳到云平臺，通過云平臺向設置的終端推送報警信號，每臺設備可對應多個終端設備。
(7)通過手機端可以實現遠程控制PLC的輸出及監視PLC的輸入狀態變化。
(8)數據顯示畫面：畫面顯示輸入電壓數值，輸出電壓監控，開關狀態輸入，開關控制輸出，以及云端連接二維碼。
(9)聯網設置界面：設置現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。
需提供云智能實驗室安全管理系統軟件著作權證書原件備查，并現場演示1-3項功能視頻。
★7、實驗室智能電源管理系統
實訓室總體智能電源管理系統由主電路、控制電路、檢測保護電路、顯示電路、語音報警電路等組成，整個實驗室配置一套管理系統。投標時現場演示以下7.1-7.4項功能視頻。
主要功能：
7.1上電系統自測
（1）主電路及控制電路上電后對線路系統進行輸入電壓的過壓、欠壓；線路對地漏電；輸出負載過流的檢測，任一故障存在電源輸出斷開。
（2）故障內容有相應文字顯示。
（3）對故障進行語音報警。
7.2運行檢測保護
（1）輸入過壓、欠壓、輸出過流、漏電，任一故障出現將自動跳閘，實施保護。
（2）對故障進行語音報警。
（3）保護閥值可進行現場設置。
7.3漏電功能測試
（1）按下漏電測試按鈕，裝置會自動提供一個漏電測試信號，使保護器跳閘。
（2）重新進行上電進入自己檢測狀態，文字顯示“開機檢測中....”，無故障情況下，實訓室智能電源管理系統恢復供電。
7.4過壓保護
（1）運行中，出現輸入過壓，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對應的“過壓相”進行文字顯示。
（3）語音播報“線路過壓，請注意”。
7.5過流保護
（1）運行中，三相電源中任一相出現過流，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對應的“過流相”進行文字提示。
（3）語音播報“線路過流，請注意”
7.6漏電保護
（1）運行中，三相中任一相出現漏電，實訓室智能電源管理系統將跳閘。
（2）對“漏電”進行文字顯示。
（3）語音播報“線路漏電，請注意”。
7.7電源監控
（1）可對各相電壓進行數值顯示及曲線顯示，顯示精度±5V
（2）可對各相電流進行數值顯示及曲線顯示，顯示精度±0.1A
（3）高壓保護電壓設置：
①設置范圍<300V，輸入1A;
②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
（4）欠壓保護電壓設置：
①設置范圍：>154V，輸入單位1V
②動作時間：2-5S，輸入單位0.1S
(5)過流保護電流設置：
①設置范圍：<20A,輸入單位0.01A;
②動作時間：0.5-2S，輸入單位0.1S
★投標時提供工業機器人實訓平臺第三方檢測報告原件備查。
四、實訓平臺可完成的實訓項目
（1）工業機器人現場編程與實訓操作
（2）PLC與工業機器人的通訊技術實訓
（3）PLC對工業機器人的電氣集成控制應用
（4）工業機器人模擬軌跡實訓
（5）工業機器人圖形識別實訓
（6）工業機器人搬運與碼垛工藝的應用
（7）工業機器人復雜裝配體的組裝實訓
（8）PLC基本功能實訓（軟硬件結構、基本指令、接線、編程下載等）
（9）觸摸屏的編程與應用
（10）氣動控制元件的安裝與調試
（11）機器人末端夾具的結構設計認知；
五、教學配套資源
（一）教學課件資源
★1、工業機器人課程資源
（1）工業機器人的概述：工業機器人的定義、發展與應用、基本組成及技術參數、工業機器人的分類；
（2）工業機器人的機械系統：工業機器人的1軸結構、工業機器人的2軸結構、工業機器人的3軸結構、工業機器人的4軸結構、工業機器人的5軸結構、工業機器人的6軸結構、工業機器人的機身結構、工業機器人的行走結構、工業機器人的驅動裝置和傳動單元；
（3）工業機器人的運動學與動力學：工業機器人的連桿參數和齊次坐標變換矩陣。
（4）工業機器人的控制系統：工業機器人控制裝置、工業機器人驅動裝置、工業機器人檢測裝置；
（5）工業機器人的編程：工業機器人的編程方式、工業機器人的示教編程、工業機器人的編程語言、工業機器人的語言系統結構和基本功能、常用工業機器人編程語言、工業機器人的離線編程、工業機器人的離線編程仿真軟件及編程示例；
（6）工業機器人的典型應用：焊接機器人的應用、搬運機器人的應用、碼垛機器人的應用、涂裝機器人的應用、裝配機器人的應用；
（7）提供汽車生產線工業機器人應用的高清視頻。
★2、PLC編程教學課件資源
（1）S7-1200PLC的認知：S7-1200PLC簡介、S7-1200PLC工作原理及運行模式、S7-1200PLC特點、S7-1200PLC擴展功能、PLC應用技術人才培養；
（2）TIA博圖軟件的使用：TIA 博圖集成軟件開發平臺、TIA 博圖集成軟件簡介、入門實例；
（3）控制單元的程序設計、指令編寫、硬件選型和設計、課后思考與練習等內容。模塊至少包括：八路搶答器、三相異步電機的星三角降壓啟動、運料小車往返控制、十字路口交通燈的控制、電動機組的啟停控制、HMI控制液體混合、G120變頻器的電機控制。
（4）小型自動化生產線的設計
課件資源具有產品的搬運、檢測和傳輸分揀功能，整個系統由送料單元、機械手搬運單元、步進電機多點定位輸送單元和傳送帶輸送分揀單元等組成。具體的項目設計要求如下：
1）本設計的要求使用通過觸摸屏與控制臺按鈕操作，控制生產線的自動運行。生產線通電以后，系統自行檢測初始狀態是否滿足運行條件，如不滿足則自行復位或手動調整，若滿足則觸摸屏顯示準備就緒；
2）在準備就緒的情況下，按下啟動按鈕，生產線開始按順序運行，供料單元開始工作，電機驅動轉盤將工件送到物料臺上；電機運行10秒后，若物料臺光電開關沒有檢測到物料，說明已沒有物料，開始報警；若檢測到物料，則一號搬運機械手開始動作；
3）物料臺有料，一號機械手臂伸出并下降夾取工件，夾取到工件后機械手上升縮回并旋轉到右側限位；然后機械手伸出下降將工件放到步進電機輸送單元的供料臺上，一號搬運機械手恢復到初始狀態，等待下一次運行；
4）當步進電機輸送單元傳感器檢測到供料臺工件后，步進電機前往高度檢測單元進行檢測；到達后通過超聲波傳感器進行高度檢測，檢測完畢后；步進電機運行到二號搬運機械手位置；
5）到達二號搬運機械手位置后；二號搬運機械手伸出、爪夾取工件，機架臺上升，旋轉到右限位，伸出手臂，機架臺下降，手爪放松，將工件放到傳送帶上，同時二號搬運機械手復位；
6）當傳送帶單元傳感器檢測到工件時，傳送帶開始工作，根據工件的顏色、材料進行分揀；分揀結束后，供料臺回到供料位置，等待下一次運行。
（5）用戶手冊：包括與S7-1200、有關硬件、軟件和通信的手冊，數量不少于二十多種。
★課件資源提供詳細的配件實物圖片及參數功能介紹、硬件組成圖解、程序指令、程序設計、氣動原理圖、電氣原理圖、硬件組態等，圖文并茂。投標時提供內容相對應的不少于十張的課件截圖。

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